人類早就想過在地球上“鑽個洞”

說到我們生活的地球，甚至我們生活的宇宙，對於我們人來說，都是浩瀚無邊的，而且對於我們人類來說，大自然充滿了神奇，總有無限的奧秘等待我們去發現，去探索。

說到人類對自己所生活的宇宙或者地球的探索，我們首先會想到的可能是天文方面的探索。自古以來，人們就嘗試看的更遠，飛得更遠，所以不停的有更精密，看的更遠更清晰的天文望遠鏡被髮明出來，讓我們對地球外的星空不停的有新的有趣的發現，人類對航天器的研究也一直沒有停止過，並且不斷向外太空發射我們的探測裝置，為的就是能發現更多地球外面的秘密。

但是人類對於自然的探索，遠不止如此，因為我們所生活的地球，是一個巨大的球體，而且它是實心的。這便引發了一人們的一個疑問：地球的下面，究竟隱藏著什麼呢？其實多年以來，人類不僅有個飛上天的夢想，更有著鑽入地球，看看地球的內部到底藏著什麼秘密的想法。

理論上來講，如果一直往下挖，總有一天會挖到地球的另一面，我們人類擁有的動力巨大的機械裝置簡直太多了，挖穿地球，按理說應該不算事什麼難事。畢竟我們早就實現了“上天的夢想”，“入地”這件事情比起“上天”，看起來容易多了，直至今日，對於鑽穿地球這件事，世界上還沒有哪個國家有任何進展，看似容易的事情，怎麼就那麼難呢？

美國曾經計劃“在地球上鑽個洞”

早在1952年，美國人就想到了，想在地球上“鑽個洞”，看看到底地球底下有什麼奧秘。

於是在1952年，這項計劃由美國多樣性協會（American Miscellaneous Society，AMSOC）向國家科學基金會（National Science Foundation，NSF）提出，並且在1858年，這項計劃終於被批准採納，這就是著名的“莫霍計劃”（Project Mohole），之所以命名為莫霍計劃，是因為美國人的理想中，是試圖鑽穿地殼，達到莫霍面。

美國人對於這項計劃一開始充滿幹勁，專案的進展也是相當的快。在1961年的3月23日到1961年的4月12日，短短半個多月的時間美國多樣性協會使用了名為“CUSS I號”的鑽井船在墨西哥瓜德羅普附近海3558米的水深的地方，鑽了五口深海鑽井，在這些鑽井之中最大的鑽井深183米。

在一開始，這次計劃還是相當成功的，人們也對它非常看好，因為這是首次在深海海底打鑽成功，當然了，這次計劃中，人類也對地球內部又了不少的新發現：人們發現原來中世紀時代的海底基層，是由大概十三米深的玄武岩組成。

雖然取得了這樣的成績，但比起這項計劃的成績來講，它的花費是非常巨大的，迫於經濟壓力和政治壓力，過了沒幾年，這項計劃就無奈被叫停了。人類早期在地球上鑽個洞看看下面究竟有什麼的夢想，就這樣轟轟烈烈的開始，然後悄無聲息地無疾而終了。

“莫霍計劃”叫停，前蘇聯“接力”

雖然美國的計劃失敗了，過了不久，前蘇聯卻搞起了接力，也開啟了一項在地球鑽孔計劃。在1970年的時候，前蘇聯的鑽孔計劃，正式在科拉半島開啟了。對於這項計劃，前蘇聯的投入也是巨大的，據悉，當時參與到的科學家的酬勞都非常高，可見當時前蘇聯對這項計劃的重視程度，以及“千金一擲”想要完成這項計劃的決心。

在當時，前蘇聯決定把開展鑽孔計劃的位置，選在了佩琴加地區。為了更好的瞭解這個專案，首先我們來了解下佩琴加這個地方的具體位置：佩琴加位於歐洲北部的科拉半島西北邊，北邊臨界巴倫支海瓦朗厄爾峽灣。為什麼選擇在這個地方開展專案呢？因為這個地方是歐洲大陸最大的地遁區，如果在這裡鑽一口十五千米的的深井，效果差不多相當於在別的地方鑽了二十五千米左右，甚至更甚，這樣以來，理論上來講就可以看到陸殼中的底層了。

早在1965年的時候，科研人員就開始為了這個專案做準備，包括選擇合適的鑽探地點，以及做一些相關裝置的搭建和除錯工作。為了這次專案能夠取得成功，前蘇聯可謂是做足了準備，準備時間長達五年之久，終於，在1970年，前蘇聯正式開啟了鑽探計劃，這個計劃的名稱，被稱為著名的“科拉超深井”。

前蘇聯在執行這項計劃時，深知一個道理：失敗是成功之母，所以他們借鑑了美國之前的失敗經驗並且進行改良，為的就是能讓鑽探任務取得更好的取得成功。

在歐洲和美國，科研人員採取的技術手段通常是研磨，或者是研磨後削碎岩石這樣的工具，並且在工具的選擇上，利用了高強度的鋼鑽桿，從而有效的使效率提升，達到高效使用鑽機和旋轉鑽進的方法。

而在裝置選用上，前蘇聯則採用了獨特的渦輪鑽進的方法，採用了切削之後剪下碎岩石的方法來進行鑽探。在裝置的選擇上，前蘇聯採用了鋁合金為主要材料的高強度管制作而成的鑽管，從而來提升和它所配套的並不太強的鑽機的工作能力和效率。透過認真地分析一系列當時國際上已有的經驗，和鑽進工作中可能會出現的問題，前蘇聯專家經過研究改良後，才提出了超深鑽的構想。

“超深井”行動在裝置上精益求精

在裝置的選擇上，蘇聯人為了這次“超深井”計劃的成功，可謂是費足了功夫。經過一系列研究，前蘇聯的科學家發現，超深井中最合適使用的工具，應該是由氫合金材料製成的鑽桿，為什麼呢？因為氫合金鑽桿的比重還不到鋼材料製成的鑽桿的一半，如此輕的材料，大大的降低了鑽管柱的自重，和鑽機相應的提升能力。而如果採取鋁合金的材料的話，不僅提高了效率，並且還比傳統的鋼製鑽管具有更高的單位強度。

在鑽頭的選擇上，前蘇聯可謂是“放出了大招”，他們使用了世界上最“厲害”的鑽頭之一：Uralmash-4E系列鑽機來完成第一階段的鑽探。第一階段的任務，可謂是取得了超出人們想象的成功，因為原本第一階段預計達到的鑽探深度在5000米，而實際上超額完成了任務，達到了7263米，這樣的成功，也為這個裝置取得了新的成績：達到了裝置的最深記錄。並且科拉超深井鑽孔，一舉成為了當時歐洲的最深鑽孔。

為了應付隨著深度增加而產生的一系列新問題，前蘇聯一度換上更先進的鑽機和鑽頭，達到了10636米的好成績，而等到了1983年，這口井的深度，更是達到了12000米，這個資料是什麼概念呢，此深度已經超越了世界上最深的馬裡亞納海溝。

鑽了二十多年，竟不到地心的千分之二

到了1989年，科拉超深井的深度，已經幾乎達到了它的最大深度-12262米。

這個資料看起來真的非常喜人，我們也許會覺得：地球已經快被我們“鑽穿”了吧？實則不然。因為地球的平均半徑，大約是6371千米，什麼概念呢？等於說前蘇聯拿這麼先進的裝置，這麼精心的設計，可以說達到了人類“鑽地史”上的一次巔峰，而且一鑽就是二十多年，但實際上，向地心鑽的程序還不足千分之二呢。有人會問了：不就是順著一個方向往下挖，我們擁有這麼厲害的裝置，為什麼會這麼難呢？

主要遇到的難題，大概可以分成三個：高溫，高壓，高地應力。

我們都聽過一句話叫“高處不勝寒”，我們也都知道，隨著海拔的不斷升高，溫度是會不斷降低的，海拔每升高100米，溫度就會下降0.6攝氏度左右。恰恰相反，如果深度每增加一百米，那麼溫度就會升高2攝氏度左右。如此一算，深度過萬米的地方，溫度就要達到三百多攝氏度，如此的高溫，任何的鑽探器械都很難承受住。

接下來我們再看看壓力，隨著鑽孔的深度不斷地上升，專家們預計你講的壓力將達到175MPa，二底層的壓力將達到400MPa左右。這樣的壓力對施工的情況是非常不利的，再加上高溫的作用，可謂說是難上加難了。

最後就是高地應力，其中包括了兩種最主要的：覆蓋岩石的重量引起的應力，以及臨近地塊或者地步傳遞過來的構造應力。地應力的影響有多大呢？較高的地應力，非常容易導致井壁的坍塌，造成卡鑽等一系列井下事故，這類事故就真實的發生過：在蘇聯某一個鑽井鑽到七千米左右的深度的時候，就曾經出現了坍塌，鑽探鋼管也斷裂在了鑽井裡。

“科拉超深鑽孔”計劃失敗告終

前蘇聯的科拉超深鑽孔計劃，一開始經過了精心的準備和構思，裝置上也是千金一擲，人們曾經非常看好這個專案，但是由於重重的困難，最終鑽探工作在1992年就被停止了，與美國“莫霍計劃”的終止原因相似，都是因為經費不足以維持專案高昂的指出。雖然鑽探工作停止了，但是相關的研究一直在進行，直到2008年的時候，拉克超深鑽孔才徹底被廢棄。

至此，人類史上關於鑽到地底下，研究地下內部結構的計劃，就算有些能取得階段性的進展，也沒有可以完全成功的。主要都是受到地下的各種條件限制所困，並且截止到目前為止，面對高溫高壓，人們也沒能想出什麼好的辦法克服它們。不得不說我們人類“鑽穿地球”的夢想，在現在的技術水平下，終將是一個不太可能實現的難題。也許在我們的不斷努力下，終將有一日會克服重重困難，到了那一天，隱藏在地底下的秘密，也許就該被層層揭曉了。